链霉亲和素磁珠简介

链霉亲和素磁珠（简称SA磁珠）是指表面修饰有特定生物活性物质（链霉亲和素）的磁性微球。链霉亲和素磁珠是一种表面带有链霉亲和素功能基团的生物纳米磁珠，可与生物素或生物素标记分子特异性结合，从而分离生物素化的分子。生物素亲和素与标记试剂的强结合力和多级放大作用使其具有特异性强、灵敏度高的优势，广泛应用于核酸检测、亲和纯化、免疫测定、细胞分离等领域。

链霉素是一种生物学特性与亲和素相似的蛋白质。与存在于蛋清中的亲和素不同，链霉亲和素来源于链霉菌属，是链霉菌在培养过程中分泌的蛋白质产物。SA也可以通过基因工程生产。一分子链霉亲和素与四分子生物素结合，两者之间的相互作用是自然界已知的最强的非共价结合力之一。链霉素表面不含糖基侧链，等电点更接近中性，有利于生物反应。因此，其检测灵敏度和特异性均高于链霉亲和素，在应用上更具优势。

此外，还有一种特别独特的中性亲和磁珠，它具有中性的等电点和去糖基化特性，没有RYD识别序列。因此，它的非特异性结合通常低于亲和素和链霉亲和素，并且对生物素结合蛋白保持最高的比活性。中性亲和磁珠具有最低的非特异性结合，并且不会降低生物素亲和力。

图1：链霉亲和素磁珠的结构

应用 链球菌热衷于磁珠

1. 化学发光

链霉亲和素磁珠使用十分方便，购买后清洗稀释后即成为发光试剂的组分，通过与生物素化抗体混合形成固相捕获表面，即可捕获样品中的目标物质。此体系的优点除了前面提到的亲和力高、扩增效果好之外，还在于生物素化抗体简单，生物素分子小，与抗原/抗体偶联不影响蛋白活性。市面上有多种生物素化试剂可供选择，最常用的是含NHS酯的生物素化分子，依靠生物素侧链形成各种反应基团，可以与其他分子（携带氨基、羧基、硫醇等）反应结合。

图2：链霉亲和素磁珠捕获靶标示意图

2. 定向捕获

靶向捕获测序是从全基因组中分离并富集目标基因，然后进行高通量测序（NGS）的过程，广泛应用于健康筛查、临床检测等高灵敏度的应用。目前靶向捕获测序主要采用液相捕获方法，其中携带生物素的探针与目标区域杂交，然后结合到链霉亲和素磁珠上实现捕获。其他片段被洗掉，然后通过变性将探针与目标片段分离。磁分离去除结合在其上的磁珠和空探针，完成目标区域的捕获。链霉亲和素磁珠是液相杂交捕获的重要原料之一。

图 3：NGS 中的杂交捕获步骤

3. 免疫沉淀

免疫沉淀（IP）是基于抗体与抗原的特异性相互作用而研究蛋白质相互作用的经典方法。将蛋白质作为抗原，利用已知的针对该抗原的抗体将其从混合体系中沉淀分离，实现初步提取纯化，是一种用于分离和检测特定蛋白质的方法。除了常见的Protein A或Protein G磁珠外，链霉亲和素磁珠也是一种选择，只需在免疫沉淀前对抗体进行生物素化，然后使用链霉亲和素磁珠进行分离纯化即可。同时，链霉亲和素磁珠适用于所有类型的Pull down反应，尤其是针对无法与Protein A/G结合的抗体，因此在蛋白质组学应用的样品制备和检测开发中得到广泛应用。此外，由于链霉亲和素磁珠的非特异性结合率极低，因此也可用于质谱分析。

图4：利用链霉亲和素磁珠快速方便地制备样品

5. 细胞分离

主要根据细胞特征从混合细胞样本中分离出特定亚群细胞的技术。在临床分析中，无论是组织活检还是血液采样，细胞分离都是一个关键步骤，因为患者来源的样本会产生由多种细胞类型、基质和生物因素组成的复杂混合物。目前，基于磁珠的分析物捕获已成为细胞分离中广泛使用的方法。通过简单的磁性操作，它可以高度特异性地捕获目标细胞群。在此过程中，抗体首先被生物素化，磁珠通过链霉亲和素与生物素化的抗体结合，实现与细胞表面相应抗原的特异性结合，并通过磁珠间接捕获细胞，从而实现分离。理想的磁珠不仅应便于细胞分离，还应兼容广泛的下游应用和分析。

图5：链霉亲和素磁珠捕获细胞示意图[1]

链霉亲和素磁珠与靶标的结合方式：

根据捕获的靶分子的不同及下游应用，可选择直接或间接的方法捕获靶分子。直接法是先将生物素化的配体与链霉亲和素磁珠结合，然后与样品共孵育，最后通过磁分离捕获靶标，通常适用于靶标的快速检测。间接法是先将生物素化的配体与样品中的靶标分子结合形成复合物，然后与链霉亲和素磁珠共孵育，经过磁分离后捕获靶标分子。间接法适用于靶标浓度低、特异性亲和力弱或结合动力学较慢的实验，如NGS靶向捕获测序应用。

SHBC可提供粒径均匀、超顺磁性的链霉亲和素磁珠。表面丰富的链霉亲和素可以高效结合生物素化的分子，包括DNA、RNA、PCR产物、抗体、多肽和其他蛋白质。在外加磁场作用下，链霉亲和素磁珠被吸附，从而与样品中的非目标分子分离，实现目标分子的捕获。目前，链霉亲和素磁珠主要应用于核酸捕获、蛋白质分离、细胞分选、免疫测定和靶向测序等研究应用。

SHBC链霉亲和素磁珠